本發(fā)明一般涉及鞋類,并更具體地涉及用于運動和康復(fù)的鞋類,其針對具體運動和進行該項運動的穿用者的專業(yè)水平來定制。
背景技術(shù):
適于包括以個體足部跨步和著地的物理運動——諸如賽跑、慢跑、健步走、有氧鍛煉等——的鞋類是眾所周知的。一般地,這些運動的特征在于足部的懸置(suspension)和著地。在這樣的物理運動中,個體足部用作著地時的減震器、在著地和跨步離開(steppingoff)之間的期間的支撐構(gòu)件、和從表面諸如地面推進、發(fā)動或跨步的彈簧。盡管在運動鞋的設(shè)計和構(gòu)造中存在許多進展,但在這樣的運動期間招致的損傷依然是普遍的。這樣的損傷包括跟骨骨刺(healspur)、跖腱膜、外脛夾、和籽骨與跖骨頭的應(yīng)力性骨折以及跖痛癥??稍从谶@些物理運動的其他肌骨骼損傷包括后骨筋膜室綜合征(posteriorcompartmentsyndrome)、小腿反應(yīng)綜合征(calfreactionsyndrome)、和各種膝、髖、背部和肩胛骨問題。頻繁地,個體著地然后跨步離開的方式導致這些損傷。在許多情況中,由個體穿著的鞋類的不適當是顯著的成因。
絕大多數(shù)的步行者、賽跑者、慢跑者首先以后跟著地然后以足前段推動離開。然而,在后跟著地期間,脛骨前肌、趾長伸肌、踇伸肌和第三腓骨肌使足部處于背屈。該足位置使足部的自然減震能力最小并且常常導致先前討論的損傷。
與后跟著地相反,已經(jīng)證明在包括這樣的跨步離開和著地的物理運動期間,足前段著地是最有效的著地模式。在足前段著地期間,一般地,著地力同時施加至足的動力學前部分或足前段,其包括腳趾和跖球。足部和骨骼結(jié)構(gòu)的內(nèi)在肌——包括腓腸肌、比目魚肌、跖肌、脛骨后肌、踇屈肌、腓骨長肌和腓骨短肌——使足弓處于合適的姿勢以當足前段沖擊支撐表面時起到減震彈簧的作用。而且,在沒有最初的后跟接觸的情況下由足前段跨步離開傾向于增加效率,這是由于沒有花費使足部從后跟移動(roll)至腳趾的嘗試。足前段著地還降低了對肌骨骼結(jié)構(gòu)的勞損。然而,個體還必須有意識地常識以足前段著地。頻繁地,當他們疲乏或另外地分心或入神時,它們恢復(fù)后跟著地。
為了克服與后跟著地相關(guān)的損傷,各種類型運動鞋的制造者一般給后跟加襯墊以提供一些減震。雖然這樣的加襯墊降低了一些震動,但是在慢跑期間,對后跟的沖擊可以依然在個體體重的三倍或更多倍的范圍內(nèi)。因此,甚至高度襯墊的后跟也不能提供有效的吸收來降低對個體損傷的數(shù)目。即,合理水平的加襯墊不能夠代替?zhèn)€體足前段中的減震系統(tǒng)。
penka的無跟運動鞋的美國專利號5,694,706(1997),該無跟運動鞋增強了各種物理運動期間的足前段著地、抑制了后跟著地、增強了個體的表現(xiàn),并且不引起足部經(jīng)歷來自跨步離開至著地前階段的不必須和潛在危險的背屈。penka還提供了這樣的鞋子,其適于在從由后跟至腳趾著地模式引起的損傷的康復(fù)期間使用,并且促進以足前段著地和立即跨步離開的足部傾向,而不將過度張力置于腓腸肌-比目魚肌和阿希利斯跟腱。
這樣的鞋具有形成用于接收個體足部的內(nèi)部體積的鞋面和多部分下部鞋底。多部分鞋底包括內(nèi)鞋底、夾層鞋底和外鞋底。內(nèi)鞋底接合足部的足底表面。夾層鞋底相對地剛性并附接至內(nèi)鞋底的外部以與至少一部分足前段同延并支撐足部的足底表面。根據(jù)該發(fā)明的不同實施方式,外鞋底的前段或近段可以具有不同的厚度——其在至少一部分足前段和在后跟下面的毗鄰后部分下面。前段為鞋提供了著地表面。后部分比著地表面薄,由此,后部分的外部表面相對著地表面升高,由此避免后跟著地。
然而,現(xiàn)有技術(shù)沒有規(guī)定適合于不同個體的凹處區(qū)域的深度或厚度和長度,所述不同個體以不同的技術(shù)水平參加不同類型的運動。該規(guī)定的缺失正導致肌骨骼損傷的新趨勢,諸如小腿反應(yīng)、跖腱膜、跖痛癥和骰骨綜合征。為了幫助預(yù)防這些損傷,后跟的凹處區(qū)域必須以鞋子鞋底的深度、長度和厚度清楚地限定。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的目的是公開以穿用者旨在進行的活動或運動的類型、個體身體條件的狀態(tài)和穿用者在選擇活動中的技術(shù)水平為基礎(chǔ)的無跟鞋方格(grid)。
本發(fā)明的另一目的是增強這樣的鞋的穿用者在他們的選擇運動中的表現(xiàn)。
本發(fā)明的仍另一目的是提供適于患有各種類型的損傷或癥狀的個體康復(fù)的一種或多種運動鞋的先前不可得的實施方式。
根據(jù)本發(fā)明,無跟鞋的實施方式具有形成用于接收個體足部的內(nèi)部體積的鞋面和多部分鞋底,所述鞋面包括鞋尖部分、中段和后部分。多部分鞋底包括接合足部的足底表面的內(nèi)鞋底、具有附接至內(nèi)鞋底的外部以基本上與內(nèi)鞋底共延的內(nèi)表面的夾層鞋底——該夾層鞋底具有外表面、和附接至夾層鞋底的外表面的外鞋底,夾層鞋底介于內(nèi)外鞋底之間。外鞋底具有從鞋的近端延伸至根據(jù)該鞋的預(yù)期用途選擇的足部下面的位置的第一部分和從選擇的部分延伸至該鞋的遠或后部分的第二毗鄰部分。外鞋底的第一部分為鞋提供著地表面,并且第二部分與第一部分相比相對薄,由此對于鞋的不同實施方式抑制以后跟著地和一般地促進穿用者在進行選擇運動所包含的動作時適合的姿勢或步態(tài)。
附圖說明
通過閱讀下面的詳細描述結(jié)合附圖,本發(fā)明的各種目的、優(yōu)勢和新的特征將變得更充分清楚,附圖中同樣的參考標記指同樣的部分,并且其中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明的鞋的外部側(cè)視圖;
圖2是圖1中所示鞋子的實施方式的側(cè)橫截面圖;
圖3是用于理解本發(fā)明的表;
圖4a至4f是圖解針對不同應(yīng)用與足部解剖結(jié)構(gòu)相關(guān)的本發(fā)明的各種實施方式的圖;
圖5是本發(fā)明的實施方式的側(cè)橫截面圖;和
圖6是本發(fā)明的另一實施方式的側(cè)橫截面圖。
具體實施方式
如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明的鞋10包括鞋面11,其附接至多部分鞋底12以與內(nèi)包頭13、內(nèi)包跟(heelbox)14和中間段15一起限定用于接收個體足部的體積。多部分鞋底12包括內(nèi)鞋底16、夾層鞋底17和外鞋底20。外鞋底20的第一部分21限定用于接合由地面、地板等形成的支撐表面23的著地表面22。夾層鞋底17的后向端(rearwardend)24和外鞋底20的后向端25和第一部分21分別位于緊鄰內(nèi)包跟14的中間段15的一部分下面。外鞋底20的相對薄的后或第二部分28從后向跟25延伸以在內(nèi)包跟14下面并限定后跟以下的暴露的凹進表面30,當如圖1所示鞋10處于普通的靜止位置時,后跟從支撐表面升高。該構(gòu)造結(jié)合踝關(guān)節(jié)和足部的力學使著地表面22接觸支撐表面23之前的后跟接觸最小。
取決于季節(jié)因素、足部條件和其他標準,如圖1中所描繪的鞋面11可以具有任何常規(guī)構(gòu)造。在圖1的具體實施方式中,鞋面11包括具有編帶31的基本上標準的鞋面,所述編帶31用于將鞋10固定在個體的足部32上(圖2)。鞋面11限定個體的踝關(guān)節(jié)35延伸通過其的進入開口34。用于形成鞋面11的材料可以包括,例如,帆布、皮革或塑料材料。還將理解的是,雖然將鞋10描繪為低幫牛津系帶鞋(low-toptieshoe),但是鞋面也可以以中幫或高幫布置制造。
參考圖2,內(nèi)鞋底16從內(nèi)包頭13的前端或鞋頭端36延伸通過內(nèi)包跟14并且具有上或內(nèi)表面37和下或外表面38。上表面37接合足部32的足底表面39。下表面38鄰接夾層鞋底17的上表面40。外鞋底20的上后跟表面部分向后延伸越過夾層鞋底17。內(nèi)鞋底16優(yōu)選地包括相對軟材料的薄層,其彈性地變形以對應(yīng)上面的足底表面39和下面的表面40和表面部分41和42的形狀。具有開孔構(gòu)造的軟的薄泡沫為一種實例。參考圖2,夾層鞋底17優(yōu)選地包括具有一些彈性的相對堅硬的材料,諸如各種具有小孔等的天然和合成的多孔狀泡沫。閉孔彈性壓力可變形泡沫是一種實例。夾層鞋底17在一部分的內(nèi)包頭13和中間段15下面,優(yōu)選地從緊鄰末端趾骨45的前端43至在對應(yīng)于跟骨50的區(qū)域下面的后向端24。
仍參考圖2,外鞋底20在鞋10的整體下面并且甚至可以纏繞鞋面11的前端和后端51和52。與后向端24和25的組合厚度相比,第二部分28優(yōu)選地較薄,以避免摩擦磨損。因此,在行走、賽跑、慢跑或其他類似運動期間通過著地表面22的初始接觸時,凹進表面30與支撐表面23大幅度間隔開。此外,第二部分28優(yōu)選地由基本上剛性、堅硬材料形成,諸如非彈性橡膠或任意的各種塑料化合物,其在與鞋10的使用相關(guān)聯(lián)的壓力負荷下不趨向彎曲。因此,第二部分28通過內(nèi)鞋底16牢固地支撐個體后跟47,同時維持與支撐表面23的間隔。與之相比,包括著地表面22的第一部分21優(yōu)選地由較軟、更柔性或彈性的材料形成,諸如其他已知的橡膠或塑料化合物,以在使用期間提供更好的緩沖,同時還提供支撐和耐久性。
在支撐表面23之上的第二部分28的圖1中的間隔或凹處深度d基于眾多考慮因素。這些考慮因素包括足部移動的正常范圍,通常為20°的背屈、鞋碼、體重和個體旨在參加的運動的類型、將穿著鞋的個體的特有的技術(shù)水平和任何限制。
根據(jù)本發(fā)明,適于典型個體在參與某些常見運動期間使用的外鞋底20的長度l和凹處深度d的值的范圍限定不同的值。在本發(fā)明的各種實施方式中,長度l代表從內(nèi)包頭13的前端36向后至外鞋底20的凹進部分28的起點55的距離。lt代表鞋10從鞋頭36的尖端至后跟的背部57的全長。
如圖3和4中所描繪的,適于給定個體的長度l可以從內(nèi)包頭13的前段36至跟骨的頂點47之間的距離“a”變化至較短的長度b、c、d、e或f,其對應(yīng)于根據(jù)穿用者在具體類型的運動中的預(yù)期用途優(yōu)化的著地表面22的末端55。圖3中給出了外鞋底20的第一部分的長度l相對鞋的全長lt的適合的百分比。為了簡化,在圖4沒有圖解內(nèi)鞋底16和外鞋底20之間的鞋的夾層鞋底17。當足部被放置在鞋內(nèi)時顯示了其骨骼結(jié)構(gòu),如從足部的內(nèi)部觀察的,以便具體地顯示內(nèi)側(cè)足弓59,其包括跖骨61、楔骨63、足舟骨65、距骨67、跟骨50和相關(guān)的結(jié)締組織(圖2)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚,在著地期間承載體重的足前段的區(qū)域在諸如跳舞(l=f)的運動中比在例如籃球(l=b或c)中更靠近足前段的前部。在諸如行走(l=a或b)的運動中,由于在著地期間體重通常擠壓進一步向后朝向足部的后跟,所以著地表面22仍然更長,并且著地表面22的更大的長度通過在通過跨步離開的移動期間轉(zhuǎn)移體重向前為足部著地提供緩沖同時避免潛在地有害后跟撞擊。
仍參考圖3,在不同的長度選擇中,參考外鞋底20的第一部分22的不同長度,對于參加人體重進一步向前以足前段著地的運動的個體,著地表面的長度l減小。對于專業(yè)運動員,如圖3中所給出的著地表面的長度一般地減小,并且構(gòu)造鞋的凹處深度d以對應(yīng)規(guī)定范圍的較高端。該額外的厚度提供一些緩沖。再者,相對于初學者,專業(yè)運動員的著地表面的厚度和對應(yīng)的凹處深度d更大。例如,可以給予合理健壯的步行者這樣的鞋子的實施方式,其中長度l=b,而將給予身體上較不健壯的步行者這樣的鞋子的實施方式,其中長度l=a。一般而言,對于身體上更加健壯的個體,凹處深度d將趨于給定范圍中較大的厚度。為了簡化,圖4a至4f中沒有嘗試圖解所示不同實施方式之間凹處深度d中可允許的差異。
著地表面22的不同長度l對應(yīng)于鞋內(nèi)個體足部的解剖學特征,如圖4a中所圖解的。對于其中l(wèi)=a的實施方式,外鞋底的第一部分從鞋頭36的尖端向后延伸至跟骨50的頂點47下面的區(qū)域。如本領(lǐng)域內(nèi)所已知的,隨著年齡增長,人趨向于將它們的體重的力朝向足部的后跟移動,這潛在地造成或加重先前所討論的損傷。凹進的后跟部分有助于避免后跟撞擊并促進更好的姿勢。
對于構(gòu)造具有l(wèi)=b的鞋,在以更加緊張的節(jié)奏步行時或在娛樂性慢跑期間,穿用者的體重在足部上趨向或應(yīng)當更向前移動,使得著地表面以更大的凹處深度d結(jié)束在跟骨50的頂點47之前。由于這些運動增加的壓力,需要更多腿部肌肉收縮和能量消耗,并且該鞋有助于穿用者維持合適的姿勢或步態(tài)。
類似地,當l=c,在圖3中對應(yīng)于更加競爭性的慢跑者、橄欖球選手、或網(wǎng)球選手等的運動,穿用者的適當移動不包括鞋的后跟接觸,這是由于在更快、更有力的移動中,穿用者的體重主要由足前段支撐。不像娛樂性慢跑,通常需要在方向上快速改變并且一般應(yīng)當避免平足站姿(flat-footedstance)。這里,建議更大的凹處深度d(憑借較厚的著地表面)以緩沖足前段,特別是對于更快、更有力的移動所需的。
按照增加運動中所涉及的壓力的模式,對于l=d,其中著地表面終止在距骨以下,如圖5中所示,更加競爭性地網(wǎng)球選手或中距離賽跑者可以從穿著具有仍進一步減少的著地表面22和略微減小的凹處深度d的鞋而受益:其憑借減少量的緩沖墊來提供更加快速著地和跨步離開,即更快的反應(yīng)時間。雖然減少量的緩沖墊使得足前段受到來自著地的更大的壓力,但是對于為達到更好表現(xiàn)的健壯運動員而言這是可接受的折中,因為由緩沖墊吸收的能量減慢了反應(yīng)時間,并且如先前所提到的,由骨骼結(jié)構(gòu)限定的從跖骨至跟骨的內(nèi)側(cè)足弓59起到天然彈簧的功能,其使得至少在相對健壯的個體中在減震和防止損傷方面,足前段著地優(yōu)于后跟撞擊。
如本領(lǐng)域內(nèi)所已知的,特別是用于競技運動員的短跑鞋幾乎沒有任何緩沖墊,并且僅僅在鞋的前面處具有接觸表面22,其可以包括可以插入鞋釘?shù)目住T趫D4中顯示為實施方式l=e。這樣的鞋子意圖用于具有合理健壯程度的競技運動員,并且如上面所解釋的,可以通過利用足前段著地的天然“彈性”和快速著地和跨步離開來增強穿用者的表現(xiàn)。疾跑者的后跟應(yīng)當從不接觸地面并且笨重的后跟緩沖墊是不利的。
在其他實施方式中,如,l=f或g,專業(yè)舞蹈者或體操運動員將以他們的體重在他們的跖球或甚至他們的鞋頭的尖端上來表演或訓練。圖6圖解了其中l(wèi)=f的鞋的實施方式。這些是不一定適合未受訓練的運動員的運動,并且除了選擇合適的鞋類以外,還采取許多預(yù)防措施以防止對這些運動員的許多類型的損傷。本發(fā)明給予這樣的運動員對鞋的選擇,其可以適合于訓練或在從一些種類的損傷中恢復(fù)期間可以是適合的。
圖5和6分別額外地圖解了其中l(wèi)=d和l=f的實例實施方式,并且與其中l(wèi)=a的圖2相比較,一般地減少了圖3中對應(yīng)的凹處深度d。上面討論了額外的實施方式的特征。
基于各種因素,可以針對個體進一步定制根據(jù)本發(fā)明的鞋,并且考慮了在圖4中圖解的那些之間的長度l的值的全部范圍?,F(xiàn)在應(yīng)當清楚的是,針對具體個體的足部選擇的實際長度l(參見圖3)將由個體的足部的實際大小來確定,由試穿該鞋的專業(yè)人員告知并且根據(jù)穿用者的偏好來確定。因此,打算的是,給出的圖3中凹處深度d的值的范圍是示例性的并且非限制性的。
實施例1:
作為根據(jù)本發(fā)明的運動鞋如何可以為特定的個體適當定制的實施例,假設(shè)預(yù)期的穿用者是想要通過參加步行而減掉額外重量的中年女性。該個體已經(jīng)在她右膝具有既往損傷,在步行時其可能通過后跟撞擊而惡化。根據(jù)圖3,為該她試穿鞋的專業(yè)人員向該個體推薦合適的長度l=a,該專業(yè)人員還將確定她適合的鞋碼。因為個體超重并且具有損傷史,所以專業(yè)人員針對該個體將穿著的右鞋選擇10mm的凹處深度d以既提供合適的緩沖又提供舒適,同時防止可以惡化她的既往損傷的后跟撞擊。如本領(lǐng)域內(nèi)所已知的,不限于本發(fā)明的額外的支撐特征可以包括在鞋的結(jié)構(gòu)中。為該女性試穿的專業(yè)人員可以為同一女性選擇根據(jù)本發(fā)明的類似的左鞋。
實施例2:
作為第二實施例,假設(shè)鞋的預(yù)期穿用者是在中距離競賽中競爭的相對健壯的大學生賽跑者。試穿鞋的專業(yè)人員為該賽跑者選擇著地表面22的長度l=c(圖3)和3mm的凹處深度d。如先前所討論的,更加競爭性的中距離賽跑者將以她的體重更向前以足前段著地在賽跑表面上并且足夠健壯,使得為了達到由較快的著地和跨步離開提供的較好的表現(xiàn),在鞋的著地表面上具有較少緩沖墊導致對足部更大沖擊力是可接受的折中。
實施例3:
改變上面的情景,使得中距離賽跑者雖然健壯但已經(jīng)在她的右膝具有先前的損傷,10mm的凹處深度d可能適合來提供一些緩沖,防止后跟撞擊或不適,同時仍然為競爭賽跑者提供可接受的表現(xiàn)特性。本發(fā)明的可能變化是眾多的,但對本領(lǐng)域技術(shù)人員在許多可能的情景中本發(fā)明的應(yīng)用現(xiàn)在將是清楚的。
總之,根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的運動鞋10包括多部分鞋底的近端鞋底部分,其在至少部分的足前段下具有由壓力可變形材料組成的著地表面——除了l=g(這里需要說明)。參考將鞋的可能的預(yù)期用途與從鞋的鞋頭向后的著地表面22的長度l和無跟鞋的后部分和地面之間的凹處的深度的建議的值范圍相匹配的方格,來確定為鞋的特定實施方式構(gòu)造的著地表面的范圍和厚度。公開的本發(fā)明的實施方式為選擇適合個體的特定需求的鞋提供了指導,其可以增強穿用者在特定運動中的表現(xiàn),有助于防止使用現(xiàn)有技術(shù)中存在的其他類型的鞋類已知出現(xiàn)的損傷和為患有某些類型的損傷或限制的個體提供額外的康復(fù)選擇。
根據(jù)某些實施方式已經(jīng)公開了本發(fā)明。應(yīng)當清楚地是,可以對公開的裝置進行許多修改而不背離本發(fā)明。因此,所附權(quán)利要求旨在覆蓋落入本發(fā)明的真實精神和范圍內(nèi)的所有這樣的變化和修改。